[實用新型]高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置

無效

• 申請號: 200720114016.0
• 申請日: 2007-08-29
• 公開（公告）號: CN201081022Y
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 文體杰;王菲;章賢根
• 申請（專利權）人: 浙江高中壓閥門有限公司
• 主分類號: F16K3/20
• 分類號: F16K3/20;F16K49/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

技術領域

本實用新型涉及閥門的密封結構，具體地說是一種高溫高壓大口徑水冷平板閘閥的密封裝置。

背景技術

現有我國生產的水冷平板閘閥(也稱進氣閘閥)大多只適合在中、低壓下使用，其工作介質的溫度控制在400℃以下。用于飛機發動機渦輪試驗裝置中的高溫高壓大口徑水冷平板閘閥，其工作壓力在5.0Mpa，工作溫度在1000k(727℃)，密封要求很高，不允許有任何泄漏。高溫高壓大口徑水冷平板閘閥除了在飛機發動機渦輪試驗裝置應用以外，也應用在其他的渦輪試驗裝置中。另外，其在中石油、中石化、高溫高壓裝備上也被應用廣泛。目前國內無法生產上述高溫高壓大口徑平板閘閥，依靠進口來滿足國內需求。

對于渦輪試驗裝置中的727℃高溫、工作壓力5.0Mpa、風量60米³/秒、風速380米/秒的熱介質流，對平板閘閥來說，其密封是一個技術難題，不但要閘住熱介質流，不讓其泄漏，且在防止泄漏的同時還要考慮由于金屬的熱變形對密封的影響，密封結構必須隨金屬的線漲變形而浮動。在727℃的高溫下，只有高溫合金和司太立硬質合金才能適應，但要做成密封面和閘閥中閘板相配做成密封付，對液體介質或要求不高的閥門，還可以應付，但對熾熱的燃燒氣體，又在這樣高的工作壓力下，氣流和流速都很大，想要絕對密封是不可能的。因為閘板表面的硬度和司太立硬質合金的硬度都在HRC45以上，就算把它們表面加工到平整度的最高級0.01mm，它們接觸的表面間隙直徑也比氣體的分子直徑大30倍，故硬對硬配對密封無法對熾熱的燃燒氣體進行密封。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種軟對硬配合的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，其能對727℃高溫的燃燒氣體進行有效密封。

為此，本實用新型采用如下的技術方案：高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，包括閥體和位于閥體一側的閘板，其特征在于靠近閘板密封面的閥體上開有一凹槽，一底部與閘板密封面配合的軟密封件置于所述的凹槽內，閥體上開有一冷卻水通道和一氣體通道，氣體通道與所述凹槽的底部相通，閘板上裝有水冷裝置，所述的冷卻水通道和閘板將軟密封件的三個面包圍。本實用新型中的冷卻水通道和閘板(冷卻水通道和水冷裝置中通入冷水)形成一個半包圍結構的冷循環，其將軟密封件置于所述的冷循環中，將軟密封件與閥體內的熱介質流(高溫燃燒氣體)隔離開，使軟密封件的工作溫度始終≤100℃，氣體通道內通入氣體，軟密封件在氣體作用下頂在閘板密封面上，實現了軟密封件與閘板密封面之間的軟對硬的配對密封，軟密封在氣體壓力下可以填補密封面之間的間隙。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，軟密封件下部的側面設有位于凹槽內的隔熱防護圈，所述隔熱防護圈的一端與閘板密封面配合，另一端抵觸在軟密封件上。隔熱防護圈起到隔熱作用，將位于閘板密封面處的熱介質流的大部分熱量擋在防護圈外面，能有效避免熱介質流對軟密封件造成損壞，延長軟密封件的使用壽命；防護圈同時對軟密封件的下部起定位作用，防止軟密封件的下部向兩側擴張。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，隔熱防護圈的外側設有阻止隔熱防護圈向外擴的擋板，所述的擋板用螺釘固定在閥體上。擋板對隔熱防護圈起定位作用。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，隔熱防護圈的外側壁上開有限位槽，所述擋板的一端置于所述的限位槽內。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，氣體通道呈“L”形，其內通惰性氣體，一般采用氮氣；冷卻水通道呈“T”形。“L”形和“T”形的通道方便從外向內分別通入惰性氣體和冷卻水。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，水冷裝置為冷卻水套或冷卻水進、出管，安裝在閥體上。通過水冷裝置使閘板的溫度控制在100℃以內。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，所述軟密封件的頂部開有一位于凹槽內的三角形槽，該三角形槽與所述的氣體通道相通，三角形槽用于增加氣體與軟密封件的接觸面積。

所述的高溫高壓大口徑平板閘閥的密封裝置，軟密封件為氟橡膠，氟橡膠的工作溫度可到300℃，其致密性好，彈性也好。

本實用新型具有以下有益效果：實現了軟密封件與閘板密封面之間的軟對硬的配對密封，軟密封件置于冷卻水通道、隔熱防護圈、閘板之間形成的半包圍結構的冷循環中，使軟密封件的工作溫度始終≤100℃，軟密封在氣體壓力下可以填補密封面之間的間隙，從而對727℃高溫的熱介質流能進行有效密封。

下面結合說明書附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

附圖說明